Перейти на главную страницу
r
q1
X
q2
Аналогично,
c
q1
a
b
q1 q2
Рис.1 Рис.2 Рис.3
1.17. Шарик массой 4 г, несущий заряд q1 = 278 нКл, подвешен на нити. При приближении к нему заряда q2 противоположного знака (рис.2) нить отклонилась на угол 450 от вертикального направления. Найти модуль заряда q2, если расстояние r = 6 см.
1.18. Два одноименных заряда 0,7 нКл и 1,3 нКл находятся на расстоянии 6см друг от друга. На каком расстоянии между ними нужно поместить третий заряд, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю?
1.19. Два точечных заряда величиной 1,1 нКл находятся на расстоянии 17 см. С какой силой и в каком направлении они действуют на единичный положительный заряд, находящийся на расстоянии 17 см от каждого из них?
1.20. В центре квадрата расположен положительный заряд 250 нКл. Какой отрицательный заряд надо поместить в каждой вершине квадрата, чтобы система зарядов находилась в равновесии?
1.21. Сила электрического взаимодействия (притяжения между ядром и электроном) в атоме водорода 9,2·10-8 Н. Диаметр атома принять равным 10-8 см. На основании этих данных определить заряд ядра.
1.22. Два точечных электрических заряда, из которых один в 4 раза меньше другого, находятся в воздухе на расстоянии 30 см один от другого. Где между ними следует поместить третий одноименный по знаку заряд, чтобы он оставался в равновесии? Будет ли оно устойчивым?
1.23. В атоме водорода электрон движется по стационарной круговой орбите с угловой скоростью 1016 с-1. Определить радиус орбиты.
1.24. Одноименные заряды q1 = 0,2 мКл, q2 = 0,5 мКл и q3 = 0,4 мКл расположены в вершинах треугольника со сторонами а = 4 см, б = 5 см, с = 7 см (рис.3). Определить величину и направление силы, действующей на заряд q3?
1.25. В вершинах шестиугольника помещены одинаковые положительные заряды 10 нКл. Какой отрицательный заряд надо поместить в центре шестиугольника, чтобы результирующая сила, действующая на каждый заряд, была равна нулю?
1.26. Проводящий шарик с зарядом 1,8·10-8 Кл привели в соприкосновение с двумя такими же шариками, один из которых имел заряд
- 0,3·10-8 Кл, а другой был не заряжен. Как распределятся заряды между шариками? С какой силой будут взаимодействовать два из них на расстоянии 5 см друг от друга?
1.27. Докажите, что точечный заряд q и незаряженная заземленная стенка, находящаяся на расстоянии а от заряда, взаимодействуют с силой такой же величины, как и два заряда +q и –q , находящиеся на расстоянии 2а друг от друга.
1.28. По теории Бора, электрон вращается вокруг ядра по круговой орбите радиусом 0,53·10-10 м в атоме водорода. Определите скорость вращения электрона.
1.29.Два неподвижных положительных заряда по 1,6·10-19 Кл расположены на расстоянии d = 2·10-13 м друг от друга. Вдоль перпендикуляра, проходящего через середину отрезка, соединяющего эти заряды, движется электрон. В какой точке этого перпендикуляра сила взаимодействия электрона и системы неподвижных зарядов максимальна?
1.30. На шелковых нитях, образующих угол 600, подвешен шарик массой 10-3 кг. Снизу к нему подносят шарик с таким же зарядом, в результате чего сила натяжения нити уменьшается вдвое. Расстояние между шариками 10-2 м. Определить заряд каждого из шариков и силу натяжения нити в обоих случаях (рис.4).
q
q
Рис.4
1.32. Изменится ли частота колебаний заряженного эбонитового шарика, подвешенного на шелковой нити, если снизу к нему поднести заряженный шарик противоположного знака?
1.33. Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними уменьшили в 2 раза и поместили в среду с = 5?
1.34. Сила взаимодействия двух точечных зарядов уменьшилась в 9 раз. Что и как при этом могло измениться?
Геометрическая форма заряженного тела |
Dвне, ![]() |
Евне, ![]() |
Dвнутри, ![]() |
Евнутри, ![]() |
Точечный заряд |
![]() |
![]() |
_ |
_ |
Сфера |
![]() |
![]() |
0 |
0 |
Сферический конденсатор |
0 |
0 |
![]() |
![]() |
Бесконечная плоскость |
![]() |
![]() |
_ |
_ |
Плоский конденсатор |
0 |
0 |
![]() |
![]() |
Бесконечный цилиндр |
![]() |
![]() |
0 |
0 |
Бесконечная нить |
![]() |
![]() |
_ |
_ |
Цилиндрический конденсатор |
0 |
0 |
![]() |
![]() |
У
Х
q1
q3
a = r
A
Задача 1. В трех вершинах правильного шестиугольника со стороной 10 см находятся заряды 2∙10-5 Кл, 4∙10-5 Кл, -8∙10-5 Кл. Определить напряженность в точке А.
Проецируем (1) на оси х и у:
Знак заряда учли, когда выполняли чертеж. Подставляя эти выражения в формулу (6), будем иметь:
5. В каждой точке электростатическое поле характеризуется напряженностью, которая является его силовой характеристикой. Напряженность равна геометрической сумме напряженностей слагаемых полей.
Ответ: В/м.
Задача 2. На рисунке АА – заряженная бесконечная плоскость с поверхностной плотностью заряда
и В – одноименно заряженный шарик с массой
г и зарядом
. Какой угол
с плоскостью АА образует нить, на которой висит шарик?
У
А
В
три силы: электростатическая
и сила тяжести .
Ответ: .
R
y
h r
dq
dq
2. и
- симметрично расположенные заряды, которые можно считать точечными. В этих условиях
3. В проекциях на оси имеем
4. .
5.
Ответ:
1. Сделаем пояснительный рисунок:
Х
А
С
D
Для точки А: .
Для точки B: .
Для точки C: .
Для точки D: .
2. Для вычисления надо знать зависимость напряженности электростатического поля от плотности заряда на плоскости. Воспользуемся теоремой Остроградского-Гаусса.
Поток вектора напряженности через замкнутую поверхность определяется зарядом внутри этой поверхности, деленным на произведение .
. (1)
В качестве замкнутой поверхности выбираем цилиндр с площадью основания S и образующей, параллельной линиям напряженности поля (рис.5).
S
S
Рис.5
Из формулы (1) имеем
Так как плоскости находятся в вакууме, то и
.
3. Рассчитаем напряженность электрического поля в точках A,B,C,D.
;
;
;
.
Е
Х
-ЕА
-ЕС
ЕD
Рис. 6
Ответ: ,
,
,
.
По закону Кулона, сила взаимодействия двух точечных зарядов q1 и q2, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния
17 12 2014
11 стр.
Закон Кулона: сила электрического взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадр
10 10 2014
1 стр.
Заряды бывают двух видов – положительные и отрицательные. Заряды одного вида отталкиваются друг от друга, заряды разных видов притягиваются
18 12 2014
1 стр.
Если в некоторую точку пространства на расстоянии от заряда внести другой заряд (назовем его «пробным» зарядом), то на этот заряд будет действовать электростатическая сила Кулона с
28 09 2014
1 стр.
Кулона и законом всемирного тяготения, представления о концепции взаимодействия, о границах применимости физических законов на примере закона Кулона
18 12 2014
1 стр.
Электрический заряд – свойство тел создавать в окружающем пространстве электрическое поле и реагировать на другие электрические поля
17 12 2014
1 стр.
При соприкосновении заряженного тела со стержнем электрометра, электрические заряды одного знака распределяются по стержню и стрелке
18 12 2014
1 стр.
Система называется эл изолированной, если через ограничивающую её поверхность не могут проникать заряженные частицы. Точечным зарядом называется заряженное тело
24 09 2014
1 стр.